KR100563476B1 - Bone regeneration material - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물리적 충격에 의한 골절이나 외과수술에 수반하는 골손상의 치료에 있어서, 신생골의 형성을 촉진하고, 치료·회복에 이르기까지의 시간을 단축할 수 있는 골재생재료를 제공하는 것으로, 폴리인산 또는/및 폴리인산염이 생체 적합성 재료, 정형외과용 충진물, 골 유도단백질 등에 함유되어 이루어지는 신생골 조직형성을 촉진하기 위한 골재생재료를 제공한다. The present invention relates to the treatment of golsonsang caused by the fracture or surgery due to physical impact, it appears to facilitate the formation of new bone, and provides a bone regeneration material capable of treating, reducing the time leading up to the recovery, polyphosphate or / and polyphosphate is to provide a bone material to facilitate the biocompatible material, or the like is contained orthopedic fillers, osteoinductive proteins consisting of new bone tissue formation.

Description

골재생재료{Bone regeneration material} The bone regeneration material {Bone regeneration material}

도 1은 멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 1주간후 대퇴골 구멍의 실체현미경 사진이고, 1 is a stereoscopic microscope photograph of a femoral hole after one weeks treatment with a collagen tape immersed in sterile water,

도 2는 폴리인산 수용액을 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 1주간후 대퇴골 구멍의 실체현미경 사진이고, 2 is a stereoscopic microscope photograph of a femoral hole after 1-week treatment with a collagen tape immersed in the polyphosphoric acid aqueous solution,

도 3은 멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 1주간후 대퇴골 구멍에서 신생골 재생의 양상을 조직학적으로 관찰한 현미경 사진이고, Figure 3 is treated with the collagen tape immersed in sterile water after 1 weeks aspects of the new bone regeneration in the femoral hole a photomicrograph observed histologically,

도 4는 폴리인산 수용액을 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 1주간후 대퇴골 구멍에서 신생골 재생의 양상을 조직학적으로 관찰한 현미경 사진이고, Figure 4 is the observed pattern of a one week after the new bone regeneration in the femoral hole treatment with a collagen tape immersed in the polyphosphoric acid aqueous solution in histological microphotograph,

도 5는 멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 2주간후 대퇴골 구멍에서 신생골 재생의 양상을 조직학적으로 관찰한 현미경 사진이고, 5 is a photomicrograph observed by treatment with a collagen tape immersed in sterile water two weeks after the pattern of the new bone regeneration in the femoral hole histologically,

도 6은 폴리인산 수용액을 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 2주간후 대퇴골 구멍에서 신생골 재생의 양상을 조직학적으로 관찰한 현미경 사진이고, 6 is observed a pattern of two-weeks after the new bone regeneration in the femoral hole treatment with a collagen tape immersed in the polyphosphoric acid aqueous solution in histological microphotograph,

도 7은 멸균수를 배어들게 한 골분쇄물로 처리한 2주간후 대퇴골 구멍에서 신생골 재생의 양상을 조직학적으로 관찰한 현미경 사진이고, Figure 7 is treated with pulverized bone which immersed in sterile water after two weeks of aspects of the new bone regeneration in the femoral hole a photomicrograph observed histologically,

도 8은 폴리인산 수용액을 배어들게 한 골분쇄물로 처리한 2주간후 대퇴골 구멍에서 신생골 재생의 양상을 조직학적으로 관찰한 현미경 사진이다. 8 is a microscope photograph observing the pattern of the new bone regeneration in the femoral hole after two weeks treatment with pulverized bone which immersed in the polyphosphoric acid aqueous solution histologically.

본 발명은 신생골조직 형성을 촉진하기 위한 골재생재료에 관한 것으로, 상세하게는 그 재료로서 무기 폴리포스페이트를 포함하는 골재생재료에 관한 것이다. The present invention relates to a bone regeneration material to facilitate the bone tissue formation, the present invention relates to a bone regeneration material comprising inorganic polyphosphate as the material.

골은 세포와 세포외 메트릭스로 이루어지는 특이화된 경화된 결합조직으로, 골의 메트릭스가 무기질화 된 것이 다른 결합조직과 다른 것이다. Bone is a specific screen of the cured connective tissue composed of cells and extracellular matrix, the matrix of bone mineralization to be different from other connective tissues. 이 무기질은 히드록시아파타이트결정{Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 }으로 되는 인산칼슘이다. This mineral is a calcium phosphate with hydroxyapatite crystals {Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2}. 골은 물리적 응력을 지지되고 방어될 수 있는 극히 경화된 조직이므로, 골절이나 병리학적 변화에 의해 골의 감소 또는 손상은 사람의 능력결여를 이끌어 시간적, 경제적 낭비로 된다. Bone is an extremely because the hardened structure, fracture or pathological changes in the reduction of bone, or by damage lead to inability of human time and economic wastes that can be supported and defend the physical stress. 따라서, 어떠한 이유에 의해 골이 제거되었을 때 가능한 한 빨리 손상된 골이 재생되어야 한다. Therefore, as soon as possible to be played when the damaged bone marrow is removed for any reason. 만일 손상의 재생이 될 수 없다면 인조골로 접속하거나 신체의 다른 골을 사용하여 골의 재치환이 행해져야 한다. If it can not be connected to the regeneration of damaged artificial goal, or use other bone in the body and must be done wit ring of bone.

또한, 물리적 충격에 의해 골의 파손(골절)이나 외과수술에 수반하는 골손상의 치료에는 인조골을 포함하는 각종의 보철용 기구인 골의 인공적 중계, 골절계수의 부동화, 고정화가 행해지고 있고, 골이 원래 형태와 기능을 회복하기에는 장시간을 요하고, 환자의 육체적·정신적 스트레스는 상당히 크다. In addition, the treatment of golsonsang caused by the failure (fracture) or surgery of the bone by a physical shock had a done is immobilized, the immobilization of a variety of prosthetic apparatus for artificially relaying of bone fracture coefficient containing artificial bone, bone hagieneun restored the original form and function requires a long time, and the physical and mental stresses of patients are quite large. 또, 치료에 이르기까지의 과정이 길면 길수록 세균감염의 위험성이 점점 더 증가하고, 완전치료에 다다르지 못할 위험도 있다. Also, the longer the process leading up to the longer treatment may risk more and increased risk of bacterial infection, not completely different from all the treatments. 현재의 골의 증대 및 재건을 위한 선택재료에는 바이오 세라믹스·복합재료·골유도체와 더불어 천연 및 합성폴리머와 같은 골수복을 위한 인공충진제로써 기능할 수 있는 각종의 재료가 연구되고 있다. Selecting a material for the growth and reconstruction of the current goal has been studied a variety of materials that can function as artificial fillers for bone marrow clothing, such as natural and synthetic polymers, with bio-ceramics, composites, bone derivatives.

치아의 경우 구상악안면(口上顎顔面) 부위중 골질의 골절, 손상 및 병리학적·물리학적인 창상의 치료 또한 여러 측면에서 중요하다. In the case of dental and maxillofacial Initiative (口 上顎 顔面) part of the treatment of bone fractures, damage or pathology, physics wound it is also important in many aspects. 특히, 치아를 지지하는 치조골은 세균감염을 받기 쉽고, 일단 감염 또는 사멸되어지면 스스로 원래 수준까지 재생하기 어렵다. In particular, alveolar bone that supports the teeth are susceptible to bacterial infection, once the infection or death if it is difficult to play itself to its original level. 일반적으로, 티탄을 기재로 한 금속이식편을 악골에 삽입하여 인조치를 구축하는 이식은 본래 치아의 손실에 대해서는 유익하지만, 이 이식술은 이식의 주변 신체의 지지에는 불충분하고, 인접한 치조골에 과도한 교합력(咬合力)을 작용하여 통상 성공리에 행해지지 않는다. In general, the transplantation by inserting a metallic implant of titanium as a base material in the jaw Construct a synthetic are good for the loss of the original tooth, but the graft around the body support of the transplant, insufficient, excessive occlusal forces (咬合 to the adjacent alveolar bone the action 力) is not performed by Rie usually successful.

이들 문제를 해결하는 치료법으로써 조직·골의 재생을 촉진하는 방법이 있고, 결손골 영역중의 골재생을 촉진하기 위해 탈미네랄화한 골, 히드록시아파타이트, 다른 이식 대용품이 사용되기도 하고 있지만, 충분한 성과가 발현되지 않고 있다. As therapy for solving the above problems and a method for promoting the regeneration of tissues and bone, a Demineralized to promote bone regeneration in the defect bone area, bone, hydroxyapatite and other graft substitutes it has been used and, although sufficient there is not a performance expression.

이상적인 충진제 또는 이식재료는 생체 적합성·멸균성·골 유도활성(골형성에 관하여 간엽세포를 골아세포에 표현형 변환하는 자극) 및 골 전도활성(신생골 형성을 위한 격자로써 작용)과 같은 성질이 필요하다. The ideal filler or implant material is required properties such as biocompatibility, sterile, bone inducing activity (stimulation of phenotypic conversion of mesenchymal cells into osteoblasts with respect to bone formation) and the bone conduction activity (act as a lattice for new bone formation) . 또한, 충진제는 생분해성이고, 면역원성이 없고, 생체조직에 독성이 없는 것이 호적하다. In addition, the filler is a biodegradable, not immunogenic, that is the family is not toxic to the living tissue. 그러나, 현실로는 이들 요건을 전부 만족한 재료는 없고, 부분적으로 만족하는 것이 있음에 지나지 않는다. However, as the material is not a whole satisfy the requirements of these realities, nothing more than that it is partially satisfied.

본 발명의 목적은 이들 종래의 골치환수단 혹은 대체골재료의 결점을 극복하 기 위해 된 것으로써, 신생골의 형성을 촉진하고, 치료·회복에 다다를때까지의 시간을 단축할 수 있는 골재생재료를 제공함에 있다. An object of the present invention is written as an order to overcome the shortcomings of the conventional bone replacement means or the replacement bone material of these, to promote the formation of new bone, and treatment, marrow which can shorten the amount of time reaches a recovery, waste It is to provide a.

즉, 본 발명은 직쇄축합 폴리인산 또는/및 폴리인산염이 함유되어 되는 신생 골 조직형성을 촉진하기 위한 골재생재료이다. That is, the present invention is a bone regeneration material for promoting new bone tissue formation which contains the straight-chain condensed polyphosphoric acid or / and polyphosphate.

또한, 본 발명은 상기 골재생재료에 있어서, 손상을 받은 골의 재생을 촉진하기 위한 재료가 생체 적합성을 가지는 재료로 되는 기재에 폴리인산염이 함유되어 이루어지는 골재생재료이다. The present invention, in the bone material, a bone regeneration material is made of material containing a polyphosphate to the substrate it is of a material having biocompatibility to promote regeneration of the damaged bone.

게다가, 본 발명은 상기 골재생재료에 있어서, 신생골 조직형성을 촉진하기 위한 재료가 정형외과용 충진물에 폴리인산이 함유되어 이루어지는 골재생재료이다. In addition, the present invention is a bone regeneration material in the bone regeneration material, consisting of a material for promoting new bone tissue forming the polyphosphate contained in the filling orthopedic.

더욱이나, 본 발명은 상기 골재생재료에 있어서, 폴리인산에 골 유도단백질 또는/및 골 유도인자를 함유하는 천연물질을 혼합하여 이루어지는 골재생재료이다. Or more, the present invention is a bone regeneration material comprising a mixture of natural substances containing the bone in the reproduction materials, bone derived proteins in the polyphosphate and / or a bone induction factor.

폴리인산은, 오르토인산이 탈수축합되어 얻어지는 직쇄축합 폴리인산, 측쇄에 유기기가 도입된 측쇄폴리인산, 환상폴리인산등이 열거되고, 특히, 일반식이 P n O (3n+1) H (n+2) 로 표시되고, 2개이상의 PO 4 4면체가 정점의 산소원자를 공유하여 직쇄상으로 연결된 구조를 한 직쇄축합 폴리인산이 소망스럽다. Polyphosphate is, is the orthophosphoric acid dehydration condensation is obtained a linear condensed polyphosphoric acid, the organic group introduced in a side chain branched polyphosphates, such as cyclic polyphosphoric acid are listed, and in particular, the general formula P n O (3n + 1) H (n + 2) as shown and two or more PO 4 tetrahedron 4 is am desired is a structure attached to a straight chain by sharing the oxygen atoms of linear chain condensed polyphosphate vertex. 폴리인산의 수산기의 수소가 금속과 치환한 분자구조를 한 것이 폴리인산염이다. That the hydrogen of one hydroxyl group of the polyphosphoric acid and a metal-substituted molecular structure is a polyphosphate. 금속으로써는 나트륨, 칼륨등이 들어진다. By containing the metal is sodium, potassium. n은 적어도 2의 정수로써 좋기로는 5∼5000, 보다 좋기로는 15∼2000이다. n is 15-2000 is a more preferably from 5-5000, preferably in as an integer of at least 2.

생체 적합성을 가지는 재료로 되는 기재로써는 생체 적합성을 가지는 합성고분자, 천연재료등에서 되는 시트, 필름, 섬유, 다공체등이 들어진다. Rosseoneun substrate to be a material having the biocompatibility is contains a synthetic polymer, sheets, films, fibers, porous bodies or the like in natural material having the biocompatibility. 폴리인산은 이들 재료에 혼합되기도 하고, 기재의 표면에 코팅되기도 하고, 섬유 및 다공체에 함침되기도 하여 사용된다. Polyphosphoric acid and is sometimes mixed into these materials, also sometimes used to coat the surface of the base material, and impregnating the fibers and the porous body. 합성고분자로써는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 셀루로오스, 폴리아미드, 폴리불화에틸렌, 폴리우레탄등과 같은 생체비흡수 고분자, 혹은 폴리글리콜산, 폴리락티드, 콜라겐, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아미노산, 폴리카프로락톤, 폴리디옥산, 초산비닐과 불포화카르본산 공중합체등과 같이 생체흡수성 고분자등이 들어진다. Synthetic polymers rosseoneun polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyester, polycarbonate, cellulose as agarose, biometric non-absorbing polymer such as polyamide, polytetrafluoroethylene, polyurethane and the like, or a polyglycolic acid, polylactide, collagen, such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acids, polycaprolactone, poly-dioxane, vinyl acetate and unsaturated carboxylic acid copolymer is such as containing the bioabsorbable polymer. 이들 생체 적합성을 가지는 재료에 폴리인산이 함유되어 되지만, 생체 적합성을 가지는 재료에 함유되는 폴리인산의 함량은 0.001∼20중량%, 좋기로는 0.005∼10중량%, 보다 좋기로는 1∼5중량%이다. To, a material having biocompatibility, but the polyphosphate is contained, the content of the polyphosphoric acid is 0.001~20% by weight contained in the material with a biocompatible, preferably a is 0.005~10% by weight, more preferably 1 to 5 wt. %to be. 폴리인산의 함량이 20 중량%를 넘으면 세포가 괴사하는 경향이 있고, 0.001중량% 미만이면 골재생 효과가 적다. The amount of polyphosphoric acid exceeds 20% by weight tends to cell necrosis, is less than 0.001% by weight of the bone regeneration effect is small.

또한, 정형외과용 충진물은 정형외과영역에서 골충진제로써 사용되고 있는 인조골 성분에 있어서, 히드록시아파타이트, 제2인산칼슘, 제3인산칼슘, 제4인산칼슘등이 들어진다. In addition, the orthopedic fillers are for instance be like in the artificial bone component which is used as a bone filler in orthopedic area, hydroxyapatite, calcium secondary phosphate, calcium phosphate third, fourth calcium phosphate. 또한, 골 유도단백질로써는 BMP-1, BMP-2, BMP-3 등의 골형태 형성단백질(Bone Morphogenetic Protein), TGF-β와 같은 형질전환성장인자(Transforming Growth Factor), 오스테오폰틴, 오스테오칼신등이 들어진다. Further, the osteoinductive proteins rosseoneun BMP-1, BMP-2, BMP-3, such as the bone morphogenetic protein (Bone Morphogenetic Protein), transformants, such as TGF-β growth factor (Transforming Growth Factor), osteopontin, osteocalcin, etc. this is example. 게다가, 골 유도인자를 포함하는 천연물질로서는 동물골 분쇄물, 광질소실 골기질등이 들어진다. In addition, examples of natural materials comprising osteoinductive factors, such as animal bone is containing the ground particles, light quality loss of bone matrix. 골 유도인자를 포함하는 천연물질은 골 유도단백질과 병용하여 폴리인산에 혼합하여 인플랜트 또는 디바이스로써 국소투여할 수 있다. Natural substances containing the osteoinductive factor may be administered topically as an in-flight or Slant device in combination with the osteoinductive protein mixed in polyphosphoric acid. 이 경우, 투여물질은 발열성 물질을 포함하지 않고, 생리적으로 허용할 수 있는 형태로 골손상 부위로의 공급에 적용한 점주성 형태로 봉입 또는 주사된다. In this case, the heat generating substance is administered does not contain material, it is encapsulated or injected in a point JEL form applied to the supply to the golsonsang region in the form that can be physiologically acceptable. 이에의해, 골손상 부위에 경골·연골구조를 형성하고, 최적상태에서 체내에 재흡수될 수 있는 매트릭스가 형성된다. Thereby, the formation, the tibial cartilage structure in golsonsang region, and a matrix that may be re-absorbed into the body in the optimum state is formed.

본 발명의 골재생재료는, 폴리인산을 함유하여 골원성제제로써 폐쇄골절 또는 복합골절의 축소와 인공관절의 고정개선 등의 예방적 용도로 사용된다. The bone regeneration material of the present invention, by containing the polyphosphate is used as a prophylactic use, such as reduction and improved fixing of the artificial joint of the closed fracture or compound fracture bone as immunogenic agents. 또한, 골원성제제에 의해 새로이 골형성이 유도되어 선천적·외상성·종상절제에 의한 결손개소의 수복에 사용되기도 하고, 미용형성 외과·치주병의 처치·다른 치수복 프로세스 등에 사용되기도 한다. In addition, the bimodal bone by new bone formation agents are also used for the guided repair of the defect portion by congenital, traumatic, jongsang resection, and cosmetic surgery, forming also be used such as treatment of periodontal disease, other dimensions suit the process. 게다가, 본 발명의 골재생재료는 시트, 필름, 섬유, 다공체 등의 생체 적합성을 가지는 재료로 되는 기재의 표면에 폴리인산을 함유한 재료가 코팅되어 사용된다. In addition, the bone-repair composition of the invention is used in a coating material containing a polyphosphate on the surface of the substrate to be a material having a biocompatibility such as a sheet, film, fiber, porous body.

[실시예] EXAMPLES

이하, 본 발명의 일예를 실시예로서 설명한다. Hereinafter, an example of the present invention as an embodiment.

[실시예 1] Example 1

흰토끼(뉴질랜드산, 체중 3㎏)를 마취주사를 하여 대퇴골을 노출시켰다. The white rabbit (New Zealand, weight 3㎏) to expose the femur to the anesthetic injection. 멸균한 드릴(직경 3㎜)을 사용하여 드릴의 선반이 대퇴골중의 연조직에 도달할 때까지 대퇴골 머리와 대퇴골의 말단인 관절구 부근에 두 개의 구멍을 뚫었다. Using a sterile drill (diameter 3㎜) to until the lathe of the drill reaching the soft tissue of the femur drilled two holes in the femur head and the vicinity of the distal femoral condyles. 1㎝×1㎝의 콜라겐테이프(CollaTape, Calcitec社製)에 30㎕의 2% 폴리인산 나트륨염(평균 쇄길이 75) 수용액을 배어들게 하여 무균적으로 건조시켰다. And immersed in the 1㎝ × 1㎝ the collagen tape (CollaTape, Calcitec 社 製) in 2% sodium polyphosphate (average chain length 75) aqueous solution of 30㎕ dried aseptically. 그 콜라겐테이프를 흰토끼 오른쪽 다리의 대퇴골에 뚫은 구멍에 채워넣다. Put fill the collagen tape to the hole that is drilled into the femur of a white rabbit right leg. 또한, 대조품으로써 멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프를 왼쪽 다리 대퇴골에 뚫은 구멍에 채워넣다. In addition, it puts the collagen tape immersed in sterile water as a comparative composition filled in the hole drilled in the left leg, the femur. 이 상태로 절개부분을 봉합하고, 1주간 및 2주간후의 대퇴골부의 구멍에서 신생골재생의 상태를 관찰했다. Suturing the incision in this state, and observed a state of new bone regeneration in the femoral hole portion after one day and two weeks. 관찰을 위해 적출한 대퇴골을 10% 포르말린으로 고정했다. The femur was fixed with 10% formalin extraction for observation.

도 1 및 도 2는, 1주간후의 구멍부분을 종방향으로 절단하고, 실체현미경으로 관찰한 것이다. 1 and 2 is obtained by cutting, and observed under a stereoscopic microscope, a hole portion after the one-week longitudinal direction. 도 1은 멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 것이고, 도 2는 폴리인산 수용액을 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 것이다. Fig. 1 is treated with the collagen tape immersed in sterile water, 2 is treated with the collagen tape immersed in the polyphosphoric acid aqueous solution. 도 1의 멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프에서는 신생골의 형성은 전혀 관찰되지 않았지만, 도 2의 폴리인산 수용액을 배어들게 한 콜라겐테이프는 구멍의 바닥 주변에 상당량의 신생골의 형성이 확인되어 연조직에까지 신장하고 있는 것이 관찰되었다. But also in the collagen tape immersed in sterile water for one form of the new bone was not observed at all, the collagen tape is also immersed in the polyphosphoric acid aqueous solution of 2 is confirmed the formation of a significant amount on the ground around the hole bone height far soft tissue it was observed that.

상기와 같은 멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프와 폴리인산 수용액을 배어들게 한 콜라겐테이프를 사용하여 1주간 및 2주간후의 대퇴골부 구멍에서 신생골 재생에 요함을 조직학적으로 관찰할 목적으로 대퇴골 구멍부분의 조직샘플 일부를 취출하고, 10% EDTA에서 2개월간 처리하고 탈석회화를 행했다. Wherein the femoral hole portion for the purpose of observing the histological the stillness in the new bone regeneration in the femoral portion hole after 1 day and 2 weeks using the collagen tape immersed in a collagen tape and polyphosphate solution immersed in the sterilized water, such taking out a tissue sample portion, and at 2 months at 10% EDTA, and was subjected to de-calcification. 탈석회화를 행한 샘플은 여러 가지 농도의 에탄올과 최종단계로써 크실렌으로 탈수하여 파라핀으로 덮어씌웠다. The sample was subjected to de-calcification is covered with paraffin was capped by dehydration with ethanol and xylene as a final step of the various concentrations. 덮어씌운 샘플을 5㎛의 두께로 절편을 자르고, 아잔(Azan)염색을 하여 현미경하에서 관찰했다. Cutting the fragment covered the samples covered with a 5㎛ thickness, by the Adhan (Azan) staining were observed under a microscope. 1주간후의 조직상태에 있어서, 멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 것을 도 3에, 폴리인산 수용액을 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 것을 도 4에 나타내었다. In tissue state after 1 week, and the treatment with a collagen tape immersed in sterile water to Figure 3, shown in Figure 4 that were treated with the collagen tape immersed in a polyphosphoric acid aqueous solution for.

멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 것에서는 도 3에서 명확한 바 와같이, 콜라겐테이프(C)는 섬유상 조직(F)에 씌워지고, 치밀골(B)의 골내막 유래의 골소주(TB)가 그 섬유성 조직에 계속 접근하였다. From the treatment with a collagen tape immersed in sterile water is as clear bars in FIG. 3, the collagen tape (C) is trabecular (TB) of the endosteal stems of being covered with the fibrous tissue (F), compact bone (B) is It continued access to the fibrous tissue. 이에대하여, 폴리인산 수용액을 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 도 4의 것에서는, 콜라겐테이프는 거의 흡수되어 섬유상 조직(F)로 치환하였다. Thus from the relative, also treated with the collagen tape immersed in the polyphosphoric acid aqueous solution 4, the collagen tape is almost absorbed was replaced with fibrous tissue (F). 또한, 치밀골(B) 유래에서는 없었고, 구멍중의 신생섬유상 조직에 유래하는 미숙한 섬유상 골소주의 괴(塊)(*)가 이미 섬유상 조직중 6개소에서 확인할 수 있었다. In addition, the compact bone (B) had the pedigree was the immature fibrous trabecular bars (塊) derived from the new fiber-shaped textures in the hole (*) is already found in the six places of the fiber-shaped textures.

다음에, 2주간후의 상태에 대해서는 멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 것은 도 5에, 폴리인산 수용액을 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 것은 도 6에 도시했다. It is, then, the collagen is treated with a tape 5, immersed in the polyphosphoric acid aqueous solution treated with the collagen tape immersed in sterile water for the state after two weeks was shown in Fig. 멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 것에서는 도 5에 도시한 바와같이 구멍의 양단은 골소주(TB)에 의해 붙어 있었지만, 콜라겐테이프(C)는 완전히 흡수되어 있지 않고, 골내막 유래의 골소주(TB)가 콜라겐테이프(C)를 둘러싸아 가골(假骨)을 형성하였다. From the treatment with a collagen tape immersed in sterile water, as shown in Figure 5 both ends of the hole but attached by trabeculae (TB), the collagen tape (C) does not completely absorb, trabeculae of the endosteal stems (TB) are to form a collagen tape (C) surrounds the O callus (假 骨). 이에대하여, 폴리인산 수용액을 배어들게 한 콜라겐테이프로 처리한 것은 도 6에 도시한 바와같이, 콜라겐테이프는 거의 완전히 흡수되어 확인할 수 없었다. On the other hand, as shown in Figure 6 is treated with the collagen tape immersed in the polyphosphoric acid aqueous solution, the collagen tape could not be confirmed is almost completely absorbed. 또한, 새로이 형성된 1차골인 골소주가 서로 접착하여 콜라겐테이프와 치환하였다. In addition, the newly formed primary goal trabeculae are bonded to each other was replaced with the collagen tape. 콜라겐테이프와 치환한 신생 섬유조직에서 유래하는 골소주(*)는 골내막 유래의 골소주와 결합하고, 두 개의 다른 기원의 골소주에 의해 가골이 형성되어 이들이 구멍 양단을 묶은 형으로 구멍을 수복하고 있다. Trabecular derived from a new fibrous tissue substituted with the collagen tape (*) are bonded with the trabecular bone of inner origin, and the callus by the trabeculae of two different origins is formed they repair a hole in the form enclosed at both ends holes.

[실시예 2] Example 2

실시예 1과 동일하게 하여 흰토끼의 대퇴골에 구멍을 뚫고, 탈미네랄화한 사 람의 골분쇄물(입경 250∼300㎛) 10㎎에, 2% 폴리인산 나트륨염(평균쇄길이 75) 수용액 30㎕를 배어들게 하여 무균적으로 건조시켰다. The same manner as in Example 1 to drill holes in the femur of a white rabbit, a four Demineralized bone pulverized product (particle size 250~300㎛) 10㎎ the person, and 2% sodium polyphosphate (average chain length 75) aqueous solution and immersed in the 30㎕ dried aseptically. 그 골분쇄물을 흰토끼의 오른쪽 다리 대퇴골에 뚫은 구멍에 채워넣었다. That put the crushed bone fill in the holes drilled in the right leg of the white rabbit femur. 또한, 대조군으로서 멸균수를 배어들게 한 골분쇄물을 흰토끼 왼쪽 다리의 대퇴골에 뚫은 구멍에 채워넣었다. In addition, the bone was placed filled pulverized one immersed in sterile water as a control in the hole drilled in the femur of a white rabbit left leg. 이 상태에서, 절개부분을 봉합하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 2주간후 대퇴골부의 구멍에서 신생골 재생의 양상을 조직학적으로 관찰했다. In this state, the observed pattern of the suture incision and, in Example 1, new bone regeneration in the femoral hole portion after 2 weeks in the same manner histologically. 도 7은 멸균수를 배어들게 한 골분쇄물로 처리한 현미경 사진의 결과로서, 구멍은 주로 골분(DB)과 섬유상 조직(F)에 의해 채워지고, 드문드문하게 신생골소주가 관찰되는 정도이였다. 7 is a result of a microphotograph treated with bone pulverized one immersed in sterile water, the holes yiyeotda extent mainly filled by bone meal (DB) and the fibrous tissue (F), sparsely new bone that shochu is observed. 도 8은 폴리인산 수용액을 배어들게 한 골분쇄물로 처리한 현미경 사진의 결과로서, 구멍은 신생골소주(*) 및 골분(DB)으로 채워져 있었다. 8 is a result of a microphotograph treated with pulverized bone which immersed in the polyphosphoric acid aqueous solution, the hole was filled with new bone shochu (*) and bone meal (DB).

[실시예 3] Example 3

실시예 1과 동일하게 하여 흰토끼의 대퇴골에 구멍을 뚫고, 콜라겐테이프에 여러 가지 쇄길이의 폴리인산 나트륨염(Polyphosphate glass, Sigma社 製)의 2% 수용액 30㎕를 배어들게 하고, 무균적으로 건조시켰다. Of Example 1, through a hole in the femur of the white rabbit in the same manner, and immersed in a 2% aqueous solution 30㎕ of various salts of sodium polyphosphate chain length (Polyphosphate glass, Sigma 社 製) the collagen tape, aseptically dried. 그 콜라겐테이프를 흰토끼 오른쪽 다리의 대퇴골내에 뚫은 구멍에 채워넣었다. It was added to fill the collagen tape to the hole that is drilled into the femur of a white rabbit right leg. 또한, 대조군으로서 멸균수를 배어들게 한 콜라겐테이프를 흰토끼의 왼쪽 다리의 대퇴골내에 뚫은 구멍에 채워넣었다. In addition, it placed in the drilled hole filled with a collagen tape immersed in sterile water as a control in the femur of the left leg of the white rabbit. 이 상태에서 절개부분을 봉합하고, 2주간후의 대퇴골부 구멍에서 신생골 재생의 양상을 조직학적으로 관찰했다. The pattern of the incision sutured in this state, and the new bone regeneration in the femoral hole portion after 2 weeks was observed histologically. 사용한 폴리인산 나트륨염의 쇄길이는 인산기로 치환하여 (1) 평균쇄길이 15(Na 17 P 15 O 46 ) (2) 평균쇄길이 25(Na 27 P 25 O 76 ) (3) 평균 쇄길이 35(Na 37 P 35 O 106 ) (4) 평균쇄길이 65(Na 67 P 65 O 196 ) 이였다. Replaced by sodium polyphosphate salts chain length of phosphate groups with (1) an average chain length of 15 (Na 17 P 15 O 46 ) (2) an average chain length of 25 (Na 27 P 25 O 76 ) (3) The average chain length of 35 ( yiyeotda Na 37 P 35 O 106) (4) The average chain length of 65 (Na 67 P 65 O 196 ).

어떤 폴리인산을 사용하여 행한 실험에 있어서도 신생골 형성은 촉진되고, 폴리인산의 쇄길이에 영향받지 않고 신생골 형성은 촉진되었다. Also in the experiment carried out using any polyphosphate new bone formation is promoted, and formed without being influenced by the chain length of the polyphosphate new bone was promoted.

[실시예 4] Example 4

골형성을 포함하는 골원성 세포에 대한 폴리인산염의 직접적인 효과를 관찰하기 위해 마우스 골유래의 MC3T3-E1 골원성 세포의 세포활성을 다양한 농도로 사슬길이 75의 폴리인산염 존재하에 MTT(3-[4, 5-디메틸티아졸-2-일]-2, 5-디페닐테트라조늄 브로마이드)분석으로 측정했다. All under the direct polyphosphates mouse-derived bone in order to observe the effect of MC3T3-E1 cells, the activity of bone cells of bimodal for the bimodal bone cells, including bone formation in various concentrations to 75 chain length polyphosphates exist MTT (3- [4 , 5-dimethyl thiazol-2-yl] -2, 5-diphenyltetrazolium bromide jonyum) was measured by the analysis.

먼저, 골원성 E1세포를 10% 송아지 태아 혈청(FBS)이 보충된 α-최소 필수배지(α-MEM; 미국 Gibco사제)에 37℃에서 5% CO 2 로 배양한다. First, the immunogenic E1 bone cells with 10% fetal calf serum (FBS) supplemented with α- minimum essential medium; incubated at 37 ℃ in (α-MEM Gibco American Ltd.) in 5% CO 2. 배양된 세포를 24-웰 플레이트의 각 웰에 ㎖당 5×10 4 세포수로 조정하여 분배하고 1일간 동 배지에서 배양한다. Adjusting the cultured cells to be 5 × 10 4 cells per well of a 24-well plate ㎖ each partitioned and cultured in the same medium 1 days. 그 진행단계(Go stage)에서 세포를 FBS가 제거된 배지에서 밤새도록 더 배양한다. In the culture medium the cells are removed from the proceeding step FBS (Go stage) and further incubated overnight. 배양배지 제거후 전체 1㎖의 α-MEM에서 폴리인산염의 증가농도(최종농도 0.001∼0.01%)로 24시간 세포를 배양한다. And incubated for 24 hours after removing the cells from the culture medium α-MEM of total 1㎖ to increase the concentration (final concentration: 0.001~0.01%) of the polyphosphates. 폴리인산염 대신 10㎕의 증류수 또는 10% FBS의 α-MEM을 대조군으로 배지에 포함한다. Polyphosphates is instead included in the culture medium α-MEM in distilled water or 10% FBS in 10㎕ as a control. 배양 상등액을 버리고, FBS 무존재 450㎕ α-MEM과 50㎕ MTT(50㎎/㎖; 어크로스 오르가닉사제, 벨기에)로 세포를 37℃에서 4시간동안 5% CO 2 로 배양한다. Discard the supernatant, α-MEM with FBS-free presence 450㎕ 50㎕ MTT; incubated with (50㎎ / ㎖ Across Organic Co., Belgium) with the cells at 37 ℃ for 4 hours, 5% CO 2. 상등액을 제거하고 나서 세포를 0.04 NHCl 함유 500㎕ 이소프로판올로 처리한다. Remove the supernatant and then treated the cells with 0.04 NHCl containing 500㎕ isopropanol. 이 혼합물은 수거하여 대조로 630㎚와 비교하여 570㎚에서 MTT 활성을 색도계로 측정한다. The mixture is collected and compared to the control 630㎚ measures the MTT activity in 570㎚ a colorimeter.

진행단계에서 MC3T3-E1 골원성 세포의 MTT활성은 농도 0.001∼0.0025%의 폴리인산염 존재하에서 약 27% 증가했는데 이는 다양한 성장인자를 함유한 FBS보다 30% 증가된 활성이다. MC3T3-E1 MTT activity of bone cells immunogenic in progress stage was increased by about 27% under the presence of polyphosphates 0.001~0.0025% concentration which is 30% increased activity than FBS containing various growth factors. 활성은 폴리인산염의 농도증가에 따라 점진적으로 대조군수준으로 감소된다(표 1 참고). Activity is gradually decreased to control level according to the increasing concentration of polyphosphate (see Table 1).

표 1. 사슬길이 75의 폴리인산염 존재하의 MC3T3-E1 골원성 세포의 MTT활성 Table 1. Length of the chain 75 polyphosphates exist under the MC3T3-E1 MTT activity of bone cells Immunogenicity

활성자 Enablers 흡광도(A570㎚∼A630㎚) Absorbance (A570㎚~A630㎚) 상대율 Relative rates 증류수 송아지 태아 혈청(10%) 폴리인산염(0.001%) 폴리인산염(0.0025%) 폴리인산염(0.005%) 폴리인산염(0.0075%) 폴리인산염(0.01%) Distilled water fetal calf serum (10%) of polyphosphates (0.001%), polyphosphates (0.0025%), polyphosphates (0.005%), polyphosphates (0.0075%), polyphosphate (0.01%) 0.223 0.427 0.282 0.284 0.260 0.238 0.222 0.223 0.427 0.282 0.284 0.260 0.238 0.222 100.0 191.5 126.5 127.4 116.6 106.7 99.6 100.0 191.5 126.5 127.4 116.6 106.7 99.6

본 발명의 골재생재료는 물리적 충격에 의한 골절이나 손상, 외과수술에 의해 손상한 골의 치료에 신생골의 형성을 촉진하고, 치료·회복에 이르기까지의 시간을 단축할 수 있다. The bone regeneration material of the invention it is possible to shorten the time leading up to promote the formation of new bone, and the recovery treatment, to the treatment of a bone fracture or damaged by injury, surgery due to physical impact.





Claims (11)

  1. 일반식 P n O (3n+1) H (n+2) (식 중에서 n은 2~5000의 정수이다)로 표시되는 오르토인산이 탈수 축합되어 얻어지는 직쇄축합 폴리인산 또는 그 폴리인산염이 함유되어 있는 신생 골조직 형성을 촉진하기 위한 골재생재료. Formula P n O (3n + 1) H (n + 2) ( expression in n is an integer of 2 to 5000) in the orthophosphoric acid is a straight-chain condensed polyphosphoric acid or polyphosphates obtained is condensed dehydration contained represented by the bone regeneration material for promoting new bone formation.
  2. 제 1항에 있어서, 상기한 n이 5~5000의 정수인 골재생재료. The method of claim 1, wherein the bone material of the integer n a is 5-5000.
  3. 제 1항에 있어서, 상기한 n이 15~2000의 정수인 골재생재료. The method of claim 1, wherein the integer bone regeneration material of the above-mentioned n is 15 to 2000.
  4. 삭제 delete
  5. 제 1항에 있어서, 폴리인산과 폴리인산염으로 이루어지는 군(group)으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물이 생체 적합성을 가지는 재료로 되는 기재에 함유되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 골재생재료. The method of claim 1, wherein the bone material characterized in that at least one compound selected from the group (group) composed of polyphosphoric acid and polyphosphates are made contained in the base material is a material having a biocompatibility.
  6. 제 5항에 있어서, 폴리인산과 폴리인산염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물이 생체 적합성을 가지는 재료에 0.001~20중량% 함유되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 골재생재료. The method of claim 5 wherein the bone material, characterized in that the polyester of at least one compound selected from the group consisting of phosphate and polyphosphate is contained 0.001 to 20% by weight in the material having the biocompatibility is made.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 생체 적합성을 가지는 재료로 되는 기재가 시트 상으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 골재생재료. In the fifth or claim 6, wherein the bone material, characterized in that the base material is a material having the biocompatibility is formed into a sheet-formed.
  8. 제 1항에 있어서, 폴리인산과 폴리인산염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물이 성형외과 또는 정형외과의 재활재생외과용 충진물(filler)에 함유되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 골재생재료. The method of claim 1 wherein the bone-repair composition of the polyester of at least one compound selected from the group consisting of phosphate and polyphosphate is contained in recycle reproduction of plastic surgery or orthopedic surgery filler (filler) being formed.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항, 또는 제 5항, 또는 제 6항에 있어서, 폴리인산과 폴리인산염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물이 골재생 또는 골 형성 촉진물질과 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 골재생재료. Claim 1 to claim any one of claims 3, or 5, or claim 6, mixed with the polyphosphoric acid and polyphosphates are at least one kind of compound selected from the group promoting bone or osteogenesis material made of the bone material, characterized in that is made.
  10. 제 9항에 있어서, 골재생 또는 골 형성 촉진물질이 골 유도단백질임을 특징으로 하는 골재생재료. The method of claim 9, wherein the bone material, characterized in that the bone or bone formation promoting material osteoinductive protein.
  11. 삭제 delete
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